基于短工序的发动机罩外板翻边退件方式分析

为了降低汽车企业生产成本,提高各车型生产效率,基于汽车主机厂多个生产平台,介绍四角侧翻边两种方式、前端及后角侧翻边方式、两侧侧翻边方式和三侧侧翻边方式五种不同翻边形式的发动机罩外板翻边机构,并深入讨论这五种能够在同一工序完成所有翻边工作的退件结构及其优缺点,可节约模具生产成本约110万元,达成节约成本的目的,也为设计者在后续发动机罩外板模具优化工序数及退件机构选用提供参考。

基于轻量化的铸铝发动机罩生命周期评价

为实现汽车轻量化,验证熔模精密铸造产品的节能减排效果,文章对发动机罩进行生命周期评价。结合熔模铸造工艺设计出满足刚度和模态性能要求的发动机罩,建立发动机罩全生命周期评价模型;追踪生命周期能耗和温室气体(greenhouse gases,GHG)排放,并进行敏感性分析。结果表明:通过一体化集成设计使铸铝发动机罩的质量减轻17.87%,全生命周期能耗降低10.18%,GHG排放减少7.12%。该铸铝发动机罩生命周期评价结果满足节能减排要求,研究为汽车绿色低碳化设计提供了理论依据。

基于热压罐成型工艺的碳纤维发动机罩制造技术

为了试制合格的碳纤维发动机罩产品,解决制造过程中的技术问题,采用计算机辅助工程(CAE)分析方法对产品进行结构优化与仿真分析,确定制造技术方案,优化产品铺层技术数据、热压罐成型技术参数及模具工装开发方法,获取碳纤维复合材料产品的开发技术规范及工艺试制经验。碳纤维复合材料产品的开发及工艺制造过程复杂,技术规范与试制经验对产品质量有较大影响。

光固化3D打印技术在汽车发动机罩中的应用

3D打印技术目前已经进入了蓬勃发展的时期,以3D打印技术为代表的快速成形技术被认为是带来新一轮工业革命的关键。与传统工业采用模具、车床等加工方法对原料进行定型、切割并制作成型不同,3D打印经过对材质处理和逐层堆叠完成制作,大大降低了制作的复杂度。通过对各3D打印技术材料、使用方法及使用成本等因素,采用光固化3D打印技术进行汽车发动机罩模型快速制作,将汽车发动机罩数字模型导入至切片软件中进行相关前处理工作,并在打印完成后进行相关后处理工作,实现汽车发动机罩从数字模型到实体的快速生产技术,在数小时至数日内生产出概念模型,进而协助整车厂和汽车零部件制造商对汽车发动机罩进行性能、结构、设计检查并进行二次修正,从而加快汽车发动机罩设计的验证过程。通过多种多样不同的材质种类,不同的机械性能以及复杂的功能性原型设计,使得汽车生产商在前期就能够及时地纠正问题和进行产品设计,将错误的成本最低化。减少了汽车发动机罩的生产成本和时间。因此,光固化3D打印技术在汽车制造业从生产力、成品验证过程、工作效率和产品质量上都起到了十分紧密的作用。

双台式铝合金发动机罩的结构设计

针对某国产铝合金肋板式发动机罩在肋板之间的空档位置刚度较弱,导致碰撞时头部带动发动机罩与发动机舱内刚性物体发生接触,对行人头部造成严重伤害的问题,全新设计了铝合金双台式结构发动机罩并进行了碰撞仿真分析。结果表明:新设计的双台式结构发动机罩利用双台结构特征进行两级吸能,有效提升了发动机罩的结构吸能性,大大减小了人车碰撞过程中对行人头部的伤害。

基于有限元法的轿车发动机罩板轻量化设计

以某型多功能乘用车为对象,结合材料替换与结构改进对该车的发动机罩内、外板进行轻量化设计,同时解决了实车碰撞试验中发动机罩铰链发生断裂的问题.轻量化设计的发动机罩板满足了静态刚度设计要求及整车耐撞安全性能,验证了轻量化方案的可行性.发动机罩内、外板的减重效果分别为46.38%和50.18%.

轻质结构发动机罩设计研究

以汽车发动机罩为例,结合材料特性、生产工艺、连接工艺等方面因素,设计四种不同材料发动机罩结构方案.采用拓扑方法优化、改进结构,并通过有限元结构模拟计算,比较分析并评价各方案.选择其中综合性能优势最为显著的复合材料结构方案进行试制并试验.通过对比模拟计算结果和试验结果,验证了复合材料结构方案的性能优越性.在轻量化方法、设计试验规范、选材与结构等方面,为汽车车身的轻量化研究探索了一条技术路线.

基于模态分析的挖掘机发动机罩结构优化

挖掘机发动机罩通常由薄板件与加强筋通过焊接而成。在发动机和路面的激励作用下,其薄板结构容易产生严重的振动响应,直接导致结构某些薄弱位置的变形、开裂等问题。利用HyperWorks软件建立了某型挖掘机发动机罩有限元模型,对其进行了模态分析,得到了其在自由状态下的前四阶固有频率及振型,并通过模态实验验证了仿真结果的准确性。依据实验与数值模态分析结果,对该发动机罩进行了结构优化。与原结构相比,优化后发动机罩刚度有所提高,典型振型的最大变形量大幅降低,其动态性能得到明显改善。

铝合金汽车发动机罩内板成形性能研究

以铝合金汽车发动机罩内板为对象,在初始型面结构的基础上,结合有限元分析,针对其出现的成形缺陷进行多轮优化,改善其成形性能,同时探究了压边力和模具间隙等工艺参数对零件减薄率和回弹的影响。结果表明,在较小的压边力和较大的模具间隙下板料的减薄较小;在一定范围内,随着压边力的增大,零件的整体回弹得到抑制但变化不明显,而局部的负向回弹有所增加,模具间隙的减小也有利于减小回弹。在优化型面结构的基础上对其进行回弹补偿并配合工艺参数的调整,可有效减小零件的回弹。在仿真优化结果的基础上进行铝合金发动机罩内板的冲压试验,试验件与仿真优化结果具有较好的一致性。

汽车发动机罩儿童行人保护安全性仿真研究

重点进行儿童头型撞击发动机罩的试验研究,建立数学模型,通过仿真来分析在不同发动机罩结构、不同撞击位置等条件下头部H IC值及头部位移量的变化情况。

铝质发动机罩的行人碰撞保护研究

应用HyperMesh建立发动机罩和行人头部的有限元模型,利用LS-DYNA有限元分析软件研究人的头部与钢质、铝质发动机罩相撞时的动态响应问题,并经试验验证。对头模撞击铝质发动机罩与钢质发动机罩作了比较,得出铝质发动机罩对行人头部具有更好保护效果的结论。对铝质发动机罩内、外板的厚度进行改进设计,得到综合轻量化、刚度及安全性3方面的要求都比较好的设计方案。最后对铝质发动机罩的内板结构进行拓扑优化设计,得到了在保证刚度的前提下减重效果最好、具有优异的行人碰撞保护性能的铝质发动机罩结构。

轿车发动机罩拓扑结构优化及其轻量化设计

对常见四种工况下的轿车发动机罩板进行有限元分析,采用拓扑优化的方法,在四种工况下,以加权应变能最小为优化目标,对发动机罩内板中部区域进行优化。通过软件OPTISTRUCT中的OSSmooth模块导出结构优化后的文件,在CATIA中根据拓扑优化的形状和材料分布的路径进行模型的修改,得到拓扑结构优化后的发动机罩板,并分别选取高强度钢、铝合金、镁合金作为替换材料,对比优化前后的发动机罩板的综合力学性能,得出拓扑结构优化后的铝合金方案为最优轻量化方案。

基于行人保护的发动机罩铰链研究

针对发动机罩铰链区域对满足行人头部保护要求存在的不足,设计了一种新式压溃式铰链。采用Hypermesh软件建立了该铰链的有限元模型,并进行了试验验证。应用有限元软件Nastran对原始铰链和新铰链进行静强度仿真比较可知,新式压溃式铰链的横向强度更好。按照欧洲行人保护法规应用有限元软件LS-DYNA对新铰链和原铰链进行行人保护性能仿真比较可知,使用压溃式铰链使行人的头部伤害值HIC由原来的1420下降到了940,表明压溃式铰链在横向强度提高的基础上具有更好的行人头部保护性能。

基于有限元分析的发动机罩拓扑优化设计

建立了某轿车发动机罩有限元模型,对其进行了模态分析计算,得到发动机罩的固有频率和振型。在此基础上建立了基于变密度法的拓扑优化设计数学模型,运用HYPERMESH软件对发动机罩进行了拓扑优化设计,研究了发动机罩最优的加强筋布局形式,使得结构的低阶模态频率提高2HZ,提高了发动机罩的动态刚度,解决了发动机怠速时发动机罩的振动问题。

基于仿真计算的汽车发动机罩改进设计研究

利用有限元方法对某车型在50km/h的速度下正面碰撞刚性墙的过程进行计算机仿真,结果发现发动机罩铰链发生断裂失效,试验结果与仿真结果一致,发动机罩铰链断裂将严重影响到驾驶员及乘员的安全,另一方面也降低了发动机罩变形吸能的能力。根据仿真计算结果,对发动机罩及铰链进行结构和材料两方面的改进设计,从而保证铰链在整车碰撞过程中不再发生断裂,同时也改善了发动机罩的变形吸能模式,进而有效地增强了车身的安全性能。

发动机罩外板拉深回弹的数值模拟分析

发动机罩外板结构简单,表面平直,曲率半径大,整体高度低。如果对外板拉深成形时的毛坯形状与尺寸、冲压方向与速度、拉延筋布局与结构以及压边力大小、凸凹模间隙、摩擦润滑等工艺因素的选择或控制不当,则容易导致其卸载后的回弹量增大。文章以eta/DYNAFORM软件为计算平台,利用正交实验法,对某轿车发动机罩外板的拉深回弹现象进行了数值分析,并在此基础上确定了控制回弹的拉深工艺参数和模具结构参数。实验结果表明,该外板零件的拉深回弹呈扭曲倾向,即存在一部分区域上翘,而另一部分区域下陷,其中下陷趋势较上翘明显。根据数值模拟分析得到满足外板技术要求的最优拉深工艺参数和模具结构参数组合为:压边力900kN,虚拟冲压速度1000mm/s(相当于实际冲压速度的10倍),拉延筋高度6mm,凸凹模间隙0.8mm。

应用拓扑优化方法的发动机罩板结构轻量化研究

以某型车的发动机罩板作为研究对象,以拓扑优化方法作为指导,设计三种不同方案对罩板结构进行拓扑优化,并通过有限元模拟计算进行力学性能分析,比较并评价三种方案,总结并得出最优罩板结构优化方案,减轻罩板重量,改善罩板的实际力学性能,对于其他汽车部件结构轻量化设计具有较大的指导和借鉴意义。

泡沫铝层合结构汽车发动机罩板研究

为了提高汽车的节能性、安全性,文章以某汽车发动机罩板为设计原型,以轻量化和刚度满足要求为约束条件,设计了泡沫铝层合结构汽车发动机罩板;利用有限元仿真分析方法对2种结构汽车发动机罩板的静态性能及其与行人头部碰撞保护性进行了分析。结果表明,泡沫铝层合结构汽车发动机罩板不仅可以实现汽车轻量化,达到节能减排的目的,而且还可提高汽车发动机罩板的静态性能及与行人碰撞的安全性。

基于儿童行人头部保护的发动机罩设计分析

为了改善被研究车辆的儿童行人保护性能,建立了儿童头锤冲击汽车前部结构的有限元模型,并采用同类车型试验数据验证了模型的有效性.研究了同样结构下低碳钢和铝合金发动机罩的行人保护性能,并针对儿童行人头部保护设计了波浪式内板和夹层铝合金2种不同结构的发动机罩.为了增加发动机罩的吸能特性和降低头部损伤相关的加速度参数值,研究了发动机罩边缘和翼子板间的吸能结构.结果表明:设计的新型发动机罩使整个发动机罩的刚度分布更加均匀,能在儿童行人头部的碰撞区域有效地减小儿童行人头部损伤风险;这2种结构在具有原发动机罩模型相当的静态刚度的同时,提高了发动机罩的侧向弯曲和扭转刚度.

碳纤维复合材料发动机罩行人保护性能的试验验证

为研究碳纤维复合材料发动机罩行人保护性能,与同结构金属发动机罩进行了对比试验验证。试验结果表明,碳纤维复合材料发动机罩的头部合成加速度峰值比金属发动机罩平均低30%,在结构加强位置类似的情况下,其更有利于降低头部伤害值;碳纤维复合材料发动机罩对发动机舱内布置影响较小;碳纤维复合材料发动机罩在受到行人头部冲击后能够保证结构的完整性,有利于降低事故维修成本。